(57)【要約】【課題】構造体のリリースエッチングの際にエッチングの時間管理を容易にするとともに、構造体の支持部を精度よく形成でき特性の優れたＭＥＭＳ素子の製造方法およびＭＥＭＳ素子を提供する。【解決手段】可動部１５と可動部１５を支持する支持部１６とを有する構造体１７が半導体基板１０上に備えられたＭＥＭＳ素子の製造方法において、半導体基板１０上に絶縁膜１１を形成する工程と、構造体１７の支持部１６となる絶縁膜１１の支持部領域を除きＰイオンを注入する工程と、絶縁膜１１，１３の上に支持部領域に接し構造体１７の可動部１５を形成する工程と、Ｐイオンを注入した絶縁膜１３を犠牲層としてエッチングし構造体１７をリリースする工程とを備える。【選択図】図３
2007111831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部と前記可動部を支持する支持部とを有する構造体が半導体基板上に備えられたＭ
ＥＭＳ素子の製造方法であって、
前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域を除き前記絶縁膜にＰイオンを注入
する工程と、
前記絶縁膜の上に前記絶縁膜の支持部領域に接し前記構造体の可動部を形成する工程と
、
前記Ｐイオンを注入した前記絶縁膜を犠牲層としてエッチングし前記構造体をリリース
する工程と、
を備えたことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項２】
可動部と前記可動部を支持する支持部とを有する構造体が半導体基板上に備えられたＭ
ＥＭＳ素子の製造方法であって、
前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域にＢイオンを注入する工程と、
前記絶縁膜の上に前記絶縁膜の支持部領域に接し前記構造体の可動部を形成する工程と
、
前記絶縁膜を犠牲層としてエッチングし前記構造体をリリースする工程と、
を備えたことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項３】
可動部と前記可動部を支持する支持部とを有する構造体が半導体基板上に備えられたＭ
ＥＭＳ素子の製造方法であって、
前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域を除き前記絶縁膜にＰイオンを注入
する工程と、
前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域にＢイオンを注入する工程と、
前記絶縁膜の上に前記絶縁膜の支持部領域に接し前記構造体の可動部を形成する工程と
、
前記Ｐイオンを注入した前記絶縁膜を犠牲層としてエッチングし前記構造体をリリース
する工程と、
を備えたことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子の製造方法で製造されたＭＥＭＳ
素子。
【請求項５】
可動部と前記可動部を支持する支持部とを有する構造体が半導体基板上に備えられたＭ
ＥＭＳ素子であって、
前記構造体の支持部はＢイオンが注入された絶縁膜から形成されていることを特徴とす
るＭＥＭＳ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板に構造体を備えたＭＥＭＳ素子の製造方法およびＭＥＭＳ素子に関
する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  System）技術を利用し、半導体基板に
ＭＥＭＳ素子を備えたセンサ、共振器、通信用デバイスなどが注目されている。ＭＥＭＳ
素子は半導体プロセスを用い、半導体基板上に製作された微小な構造体からなる機能素子
である。例えば、特許文献１に示すような櫛歯状可動電極と櫛歯状固定電極を備えたＭＥ
ＭＳ素子が知られている。この構造体としての櫛歯状可動電極は、電気的な力、または加
速度などの外力で変形する可動部とこの可動部を支える支持部を有している。つまり、可
動部は支持部により片持ち梁あるいは両持ち梁構造をとり、半導体基板と空間を保って支
持されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７６２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の構造体の製造において可動部の下の犠牲層と支持部が同じ材質の
絶縁膜で構成した場合、構造体のリリースエッチングの際に、可動部をリリースしながら
支持部を残すように、エッチングの時間管理をする必要がある。この支持部は可動部の共
振振動（共振周波数）などのＭＥＭＳ素子としての特性に関与しており、支持部を精度よ
く形成しＭＥＭＳ素子の良好な特性を得るためには、精密な時間管理が必要であった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、構造体のリリ
ースエッチングの際にエッチングの時間管理を容易にするとともに、構造体の支持部を精
度よく形成でき特性の優れたＭＥＭＳ素子の製造方法およびＭＥＭＳ素子を提供すること
にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、可動部と前記可動部を支持する支持部とを有す
る構造体が半導体基板上に備えられたＭＥＭＳ素子の製造方法であって、前記半導体基板
上に絶縁膜を形成する工程と、前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域を除き
前記絶縁膜にＰイオンを注入する工程と、前記絶縁膜の上に前記絶縁膜の支持部領域に接
し前記構造体の可動部を形成する工程と、前記Ｐイオンを注入した前記絶縁膜を犠牲層と
してエッチングし前記構造体をリリースする工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このＭＥＭＳ素子の製造方法では、構造体をリリースする際に、ＳｉＯ2などの絶縁膜
と、ＳｉＯ2などにＰ（リン）イオンを注入した絶縁膜のエッチングレートの差を利用し
ている。一般に、フッ酸系のエッチング液を用いた場合、ＳｉＯ2膜とＳｉＯ2にＰイオン
を注入した膜とを比較すると、ＳｉＯ2にＰイオンを注入した膜の方がエッチングレート
において高いレートであることが知られている。
このことから、ＭＥＭＳ素子の構造体をリリースする犠牲層としてＰイオンを注入した
絶縁膜を用い、支持部を通常の絶縁膜で構成することにより、エッチングの時間管理を容
易にするとともに、構造体の支持部を精度よく形成することができる。そして、本発明の
ＭＥＭＳ素子の製造方法を用いることで、構造体の支持部を精度よく形成できることから
、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優れたＭＥＭＳ素子を提供でき
る。
【０００８】
また本発明では、可動部と前記可動部を支持する支持部とを有する構造体が半導体基板
上に備えられたＭＥＭＳ素子の製造方法であって、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する
工程と、前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域にＢイオンを注入する工程と
、前記絶縁膜の上に前記絶縁膜の支持部領域に接し前記構造体の可動部を形成する工程と
、前記絶縁膜を犠牲層としてエッチングし前記構造体をリリースする工程と、を備えたこ
とを特徴とする。
【０００９】
このＭＥＭＳ素子の製造方法では、構造体をリリースする際に、ＳｉＯ2などの絶縁膜
と、ＳｉＯ2などにＢ（ボロン）イオンを注入した絶縁膜のエッチングレートの差を利用
している。一般に、フッ酸系のエッチング液を用いた場合、ＳｉＯ2膜とＳｉＯ2にＢイオ
ンを注入した膜とを比較すると、ＳｉＯ2膜の方がエッチングレートにおいて高いレート
であることが知られている。
このことから、ＭＥＭＳ素子の構造体をリリースする犠牲層として通常の絶縁膜を用い
、支持部にＢイオンを注入した絶縁膜で構成することにより、エッチングの時間管理を容
易にするとともに、構造体の支持部を精度よく形成することができる。そして、本発明の
ＭＥＭＳ素子の製造方法を用いることで、構造体の支持部を精度よく形成できることから
、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優れたＭＥＭＳ素子を提供でき
る。
【００１０】
本発明では、可動部と前記可動部を支持する支持部とを有する構造体が半導体基板上に
備えられたＭＥＭＳ素子の製造方法であって、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程
と、前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域を除き前記絶縁膜にＰイオンを注
入する工程と、前記構造体の支持部となる前記絶縁膜の支持部領域にＢイオンを注入する
工程と、前記絶縁膜の上に前記絶縁膜の支持部領域に接し前記構造体の可動部を形成する
工程と、前記Ｐイオンを注入した前記絶縁膜を犠牲層としてエッチングし前記構造体をリ
リースする工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
このＭＥＭＳ素子の製造方法では、構造体をリリースする際に、ＳｉＯ2などにＰ（リ
ン）イオンを注入した絶縁膜と、ＳｉＯ2などにＢ（ボロン）イオンを注入した絶縁膜の
エッチングレートの差を利用している。一般に、フッ酸系のエッチング液を用いた場合、
ＳｉＯ2などにＰイオンを注入した絶縁膜と、ＳｉＯ2などにＢイオンを注入した絶縁膜と
を比較すると、ＳｉＯ2にＰイオンを注入した膜の方がエッチングレートにおいて高いレ
ートであることが知られている。
このことから、ＭＥＭＳ素子の構造体をリリースする犠牲層としてＰイオンを注入した
絶縁膜を用い、支持部にＢイオンを注入した絶縁膜で構成することにより、エッチングの
時間管理を容易にするとともに、構造体の支持部を精度よく形成することができる。そし
て、本発明のＭＥＭＳ素子の製造方法を用いることで、構造体の支持部を精度よく形成で
きることから、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優れたＭＥＭＳ素
子を提供できる。
【００１２】
また、本発明のＭＥＭＳ素子は上記ＭＥＭＳ素子の製造方法で製造されたことを特徴と
する。
【００１３】
本発明のＭＥＭＳ素子の製造方法を用いることで、構造体の支持部を精度よく形成でき
ることから、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優れたＭＥＭＳ素子
を提供できる。
【００１４】
本発明は、可動部と前記可動部を支持する支持部とを有する構造体が半導体基板上に備
えられたＭＥＭＳ素子であって、前記構造体の支持部はＢイオンが注入された絶縁膜から
形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、ＳｉＯ2などにＢイオンが注入された絶縁膜は通常のＳｉＯ2膜また
はＰイオンが注入されたＳｉＯ2膜に比べて、フッ酸系のエッチング液に対して非常にエ
ッチングレートが低く、構造体の支持部にこのＢイオンを注入した絶縁膜を用いることで
、構造体のリリースを容易にし、かつ精度良く支持部を形成することができる。
このことは、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性に影響を与える支持部をばらつきな
く製造することが可能となり、特性の優れたＭＥＭＳ素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
（第１の実施形態）
【００１７】
図１は本実施形態のＭＥＭＳ素子としてのＭＥＭＳ共振器の構成を示す概略構成図であ
る。図１（ａ）は、ＭＥＭＳ素子の平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う
断面図である。
図１において、シリコンからなる半導体基板１０上に、可動部１５とこの可動部１５を
支持する支持部１６からなる構造体１７が形成され、ＭＥＭＳ素子１が構成されている。
可動部１５はポリシリコンなどの導電性材料で形成され、支持部１６は酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ2）などの絶縁膜から形成されている。
【００１８】
このようなＭＥＭＳ素子１では、可動部１５に直流電圧が印加されると、この可動部１
５に対向する半導体基板１０上に形成された検出電極（図示せず）との間に静電力が働く
。ここで、さらに可動部１５に交流電圧が印加されると静電力が大きくなったり小さくな
ったり変動し、可動部１５が半導体基板１０に近づいたり遠ざかったりするように変位し
て振動する。このとき、検出電極表面で電荷の移動が生じ、検出電極に電流が流れる。そ
して、振動が繰り返されることから、検出電極から固有の共振周波数が出力される。
【００１９】
次に、上記のような構成を有するＭＥＭＳ素子１の製造方法について図面を用いて説明
する。このＭＥＭＳ素子の製造においては半導体ＣＭＯＳプロセスを用いている。
図２、図３はＭＥＭＳ素子１の製造工程を示す概略断面図である。
【００２０】
まず、図２（ａ）においてシリコンからなる半導体基板１０上に熱酸化膜（ＳｉＯ2膜
）である絶縁膜１１を形成する。その後、図２（ｂ）に示すように、絶縁膜１１の上にフ
ォトレジストを塗布して支持部を形成する支持部領域を残してフォトレジスト膜１２をパ
ターニングする。そして、その上から、Ｐ（リン）イオンを注入する（図２（ｃ））。そ
の後、フォトレジスト膜１２を剥離することで、絶縁膜１１は支持部を形成する支持部領
域には通常のＳｉＯ2膜１１と、その他の部分にはＰイオンが注入されたＳｉＯ2膜１３と
に分離される（図２（ｄ））。
【００２１】
次に、図３（ａ）に示すように、ポリシリコンからなる可動部形成膜１４を形成する。
そして、可動部形成膜１４の上にフォトレジストを塗布し、可動部の形状にフォトレジス
ト膜１８をパターニングする（図３（ｂ））。その後、パターニングしたフォトレジスト
膜１８をマスクとして、可動部形成膜１４をエッチングし、フォトレジスト膜１８を剥離
して可動部１５を形成する（図３（ｃ））。最後に、Ｐイオンが注入されたＳｉＯ2膜１
３を犠牲層として、フッ酸系のエッチング液によりエッチングし、可動部１５と支持部１
６からなる構造体１７をリリースする（図３（ｄ））。
【００２２】
ここで、ＭＥＭＳ素子１の構造体１７のリリースでは、ＳｉＯ2膜１１と、Ｐイオンを
注入したＳｉＯ2膜１３とのエッチングレートの差を利用している。フッ酸系のエッチン
グ液を用いた場合、ＳｉＯ2膜１１とＰイオンを注入したＳｉＯ2膜１３とを比較すると、
Ｐイオンを注入したＳｉＯ2膜１３の方がエッチングレートにおいて高いレートである。
つまり、可動部１５をリリースするための犠牲層として、支持部１６よりもエッチングレ
ートの高い材料を用いることで、構造体１７のリリースを容易にしている。
【００２３】
このことから、ＭＥＭＳ素子１の構造体１７をリリースする犠牲層としてＰイオンを注
入したＳｉＯ2膜１３を用い、支持部をＳｉＯ2膜１１で構成することにより、Ｐイオンを
注入したＳｉＯ2膜１３が早くエッチングされ、従来のように犠牲層と支持部をＳｉＯ2膜
で形成した場合に比べて、精密なエッチング時間管理をする必要がなく容易となる。また
、構造体１７の支持部１６を精度よく形成することが可能となる。
そして、このＭＥＭＳ素子１の製造方法を用いることで、構造体１７の支持部１６を精
度よく形成できることから、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優れ
たＭＥＭＳ素子１を提供できる。
（第２の実施形態）
【００２４】
次に、第２の実施形態として、図１に示した構造と同様なＭＥＭＳ素子の他の製造方法
について説明する。
図４、図５はＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図である。
【００２５】
まず、図４（ａ）においてシリコンからなる半導体基板１０上に熱酸化膜（ＳｉＯ2膜
）である絶縁膜１１を形成する。その後、図４（ｂ）に示すように、絶縁膜１１の上にフ
ォトレジストを塗布して支持部を形成する支持部領域以外のフォトレジストを残してフォ
トレジスト膜２０をパターニングする。そして、その上から、Ｂ（ボロン）イオンを注入
する（図４（ｃ））。その後、フォトレジスト膜２０を剥離することで、絶縁膜１１は支
持部を形成する支持部領域にＢイオンが注入されたＳｉＯ2膜２１と、その他の部分に形
成されたＳｉＯ2膜１１とに分離される（図４（ｄ））。
【００２６】
次に、図５（ａ）に示すように、ポリシリコンからなる可動部形成膜１４を形成する。
そして、可動部形成膜１４の上にフォトレジストを塗布し、可動部の形状にフォトレジス
ト膜１８をパターニングする（図５（ｂ））。その後、パターニングしたフォトレジスト
膜１８をマスクとして、可動部形成膜１４をエッチングし、フォトレジスト膜１８を剥離
して可動部１５を形成する（図５（ｃ））。最後に、ＳｉＯ2膜１１を犠牲層として、フ
ッ酸系のエッチング液によりエッチングし、可動部１５と支持部２２からなる構造体２３
をリリースする（図５（ｄ））。
【００２７】
ここで、ＭＥＭＳ素子の構造体２３のリリースでは、ＳｉＯ2膜１１と、Ｂイオンを注
入したＳｉＯ2膜２１とのエッチングレートの差を利用している。フッ酸系のエッチング
液を用いた場合、ＳｉＯ2膜１１とＢイオンを注入したＳｉＯ2膜２１とを比較すると、Ｓ
ｉＯ2膜１１の方がエッチングレートにおいて高いレートである。つまり、可動部１５を
リリースするための犠牲層として、支持部２２よりもエッチングレートの高い材料を用い
ることで、構造体２３のリリースを容易にしている。
【００２８】
このことから、ＭＥＭＳ素子の構造体２３をリリースする犠牲層としてＳｉＯ2膜１１
を用い、支持部にＢイオンを注入したＳｉＯ2膜２１で構成することにより、ＳｉＯ2膜１
１が早くエッチングされ、従来のように犠牲層と支持部をＳｉＯ2膜で形成した場合に比
べて、精密なエッチング時間管理をする必要がなく容易となる。また、構造体２３の支持
部２２を精度よく形成することが可能となる。
そして、このＭＥＭＳ素子の製造方法を用いることで、構造体２３の支持部２２を精度
よく形成できることから、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優れた
ＭＥＭＳ素子を提供できる。
（第３の実施形態）
【００２９】
次に、第３の実施形態として、図１に示した構造と同様なＭＥＭＳ素子の他の製造方法
について説明する。
図６はＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図である。なお、本実施形態において、
第１の実施形態で説明した図２（ａ）〜図２（ｄ）までは同じ工程のため、説明を省略し
、その後の工程について図６を用いて説明する。
【００３０】
図２（ｄ）において、絶縁膜は支持部を形成する支持部領域にＳｉＯ2膜１１と、その
他の部分にはＰイオンが注入されたＳｉＯ2膜１３とに分離されている。
その後、図６（ａ）に示すように、フォトレジストを塗布して支持部を形成する支持部
領域以外のフォトレジストを残してフォトレジスト膜２０をパターニングする。そして、
その上から、Ｂ（ボロン）イオンを注入する。その後、フォトレジスト膜２０を剥離する
ことで、絶縁膜は支持部を形成する支持部領域にＢイオンが注入されたＳｉＯ2膜２５と
、その他の部分にＰイオンが注入されたＳｉＯ2膜１３とに分離される（図６（ｂ））。
【００３１】
次に、図６（ｃ）に示すように、ポリシリコンからなる可動部形成膜１４を形成し、可
動部形成膜１４の上にフォトレジストを塗布し、可動部の形状にフォトレジスト膜１８を
パターニングする。その後、パターニングしたフォトレジスト膜１８をマスクとして、可
動部形成膜１４をエッチングし、フォトレジスト膜１８を剥離して可動部１５を形成する
（図６（ｄ））。最後に、Ｐイオンが注入されたＳｉＯ2膜１３を犠牲層として、フッ酸
系のエッチング液によりエッチングし、可動部１５と支持部２６からなる構造体２７をリ
リースする（図６（ｅ））。
【００３２】
ここで、ＭＥＭＳ素子の構造体２７のリリースでは、Ｐイオンを注入したＳｉＯ2膜１
３と、Ｂイオンを注入したＳｉＯ2膜２５とのエッチングレートの差を利用している。フ
ッ酸系のエッチング液を用いた場合、Ｐイオンが注入されたＳｉＯ2膜１３とＢイオンを
注入したＳｉＯ2膜２５とを比較すると、Ｐイオンが注入されたＳｉＯ2膜１３の方がエッ
チングレートにおいて高いレートである。つまり、可動部１５をリリースするための犠牲
層として、支持部２６よりもエッチングレートの高い材料を用いることで、構造体２７の
リリースを容易にしている。
【００３３】
このことから、ＭＥＭＳ素子の構造体２７をリリースする犠牲層としてＰイオンを注入
したＳｉＯ2膜１３を用い、支持部にＢイオンを注入したＳｉＯ2膜２５で構成することに
より、Ｐイオンを注入したＳｉＯ2膜１３が早くエッチングされ、従来のように犠牲層と
支持部をＳｉＯ2膜で形成した場合に比べて、精密なエッチング時間管理をする必要がな
く容易となる。また、構造体２７の支持部２６を精度よく形成することが可能となる。
そして、このＭＥＭＳ素子の製造方法を用いることで、構造体２７の支持部２６を精度
よく形成できることから、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優れた
ＭＥＭＳ素子を提供できる。
（第４の実施形態）
【００３４】
次に、第４の実施形態として、構造体とこの構造体を駆動させる周辺回路を同一の半導
体基板に設けたＭＥＭＳ素子について説明する。
図７は本発明に係るＭＥＭＳ素子としてのＭＥＭＳ共振器の構成を示す概略構成図であ
る。図７（ａ）はＭＥＭＳ素子の平面図、図７（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う断
面図である。
【００３５】
図７において、ＭＥＭＳ素子１００は開口部１３８を有し、この開口部１３８内の半導
体基板１１０上にポリシリコンからなる可動部１１５と絶縁膜から形成された支持部１１
６で構成される構造体１１７が形成されている。また、構造体１１７の周辺部には、半導
体基板１１０の上に形成された熱酸化膜である絶縁膜１１１が形成され、その上に層間絶
縁膜１３２、配線１３３、層間絶縁膜１３４、パッシベーション膜１３５が順次積層され
ている。配線１３３はＡｌまたはＣｕからなり半導体基板１１０に形成された回路素子（
図示せず）と接続されている。
【００３６】
次に、以上のような構成を有するＭＥＭＳ素子１００の製造方法を図面に従い説明する
。このＭＥＭＳ素子の製造においては半導体ＣＭＯＳプロセスを用いている。
図８、図９はＭＥＭＳ素子１００の製造工程を示す概略断面図である。
【００３７】
まず、図８（ａ）において、シリコンからなる半導体基板１１０上に熱酸化膜（ＳｉＯ
2膜）である絶縁膜１１１を形成する。次いで、その上にフォトレジストを塗布し、支持
部を形成する支持部領域のフォトレジストと周辺回路形成する部分のフォトレジストを残
してフォトレジスト膜１３０をパターニングする。そして、その上から、Ｐイオンを注入
する（図８（ｂ））。
次に、フォトレジスト膜１３０を剥離し、絶縁膜がＳｉＯ2膜１１１とＰイオンが注入
されたＳｉＯ2膜１１３とに分離される。そして、さらにフォトレジストを塗布して支持
部を形成する支持部領域以外のフォトレジストを残してフォトレジスト膜１３１をパター
ニングする。次いで、その上からＢイオンを注入する（図８（ｄ））。その後、フォトレ
ジスト膜１３１を剥離することで、絶縁膜はＳｉＯ2膜１１１、Ｐイオンが注入されたＳ
ｉＯ2膜１１３、Ｂイオンが注入されたＳｉＯ2膜１２１に分離される。
【００３８】
次に、可動部形成膜を形成しフォトレジストを塗布して可動部の形状にパターニングす
る。そして、可動部形成膜をエッチングして、フォトレジスト膜１３１を剥離して、可動
部１１５を形成する（図８（ｅ））。
その後、図８（ｆ）に示すように、可動部１１５の上からＳｉＯ2などの層間絶縁膜１
３２を形成し、さらにその上に配線１３３をパターニングして形成する。
【００３９】
次に、図９（ａ）に示すように、配線１３３の上にＳｉＯ2膜などの層間絶縁膜１３４
を形成し、その上にシリコンナイトライド（Ｓｉ3Ｎ4）膜などのパッシベーション膜１３
５を形成する。
続いて、パッシベーション膜１３５の上にフォトレジスト膜１３６を形成し、可動部１
１５の上方に位置する部分を取り去るようにパターニングする（図９（ｂ））。
【００４０】
その後、図９（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜１３６をマスクにして、可動部１
１５の上方に位置するパッシベーション膜１３５および層間絶縁膜１３４，１３２を、少
なくともＰイオンが注入されたＳｉＯ2膜１１３の表面までドライエッチング（異方性エ
ッチング）し、開口部１３７を形成する。
そして、図９（ｄ）に示すようにＰイオンが注入されたＳｉＯ2膜１１３を犠牲層とし
てフッ酸系のエッチング液でウェットエッチング（等方性エッチング）して可動部１１５
と支持部１１６からなる構造体１１７をリリースする。このとき、新たな開口部１３８が
形成される。そして、最後にフォトレジスト膜１３６を剥離してＭＥＭＳ素子１００が完
成する。
【００４１】
ここで、ＭＥＭＳ素子１００の構造体１１７のリリースでは、Ｐイオンを注入したＳｉ
Ｏ2膜１１３と、Ｂイオンを注入したＳｉＯ2膜１２１とのエッチングレートの差を利用し
ている。フッ酸系のエッチング液を用いた場合、Ｐイオンが注入されたＳｉＯ2膜１１３
とＢイオンを注入したＳｉＯ2膜１２１とを比較すると、Ｐイオンが注入されたＳｉＯ2膜
１１３の方がエッチングレートにおいて高いレートである。つまり、可動部１１５をリリ
ースするための犠牲層として、支持部１１６よりもエッチングレートの高い材料を用いる
ことで、構造体１１７のリリースを容易にしている。
【００４２】
このことから、ＭＥＭＳ素子１００の構造体１１７をリリースする犠牲層としてＰイオ
ンを注入したＳｉＯ2膜１１３を用い、支持部にＢイオンを注入したＳｉＯ2膜１２１で構
成することにより、Ｐイオンを注入したＳｉＯ2膜１１３が早くエッチングされ、従来の
ように犠牲層と支持部を通常のＳｉＯ2膜で形成した場合に比べて、精密なエッチング時
間管理をする必要がなく容易となる。また、構造体１１７の支持部１１６を精度よく形成
することが可能となる。
そして、このＭＥＭＳ素子の製造方法を用いることで、構造体１１７の支持部１１６を
精度よく形成できることから、ＭＥＭＳ共振器などの共振周波数特性を向上させ特性の優
れたＭＥＭＳ素子１００を提供できる。
【００４３】
なお、本実施形態における絶縁膜へのＰイオン、Ｂイオンの注入量は共に１×１０19個
／ｃｍ2程度であることが好ましい。
また、上記実施形態では半導体基板の材料としてシリコンにて説明したが、他にＧｅ、
ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＳｎ、ＰｂＳ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＺｎＳｅな
どを用いることができる。
また、本実施形態で可動部をポリシリコンで形成したが、ＣＭＯＳトランジスタにおけ
るシリサイド化された他のゲート電極材料を用いて実施することもできる。
さらに、ＭＥＭＳ素子として、ＭＥＭＳ共振器をはじめとしてＭＥＭＳ技術を利用した
アクチュエータ、ジャイロセンサ、加速度センサなどにおいて利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態によるＭＥＭＳ素子の概略構成図であり、（ａ）はＭＥＭＳ素子の平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う断面図。
【図２】第１の実施形態におけるＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図。
【図３】第１の実施形態におけるＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図。
【図４】第２の実施形態におけるＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図。
【図５】第２の実施形態におけるＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図。
【図６】第３の実施形態におけるＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図。
【図７】本発明の第４の実施形態によるＭＥＭＳ素子の概略構成図であり、（ａ）はＭＥＭＳ素子の平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う断面図。
【図８】第４の実施形態におけるＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図。
【図９】第４の実施形態におけるＭＥＭＳ素子の製造工程を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１…ＭＥＭＳ素子、１０…半導体基板、１１…絶縁膜、１３…Ｐイオンを注入したＳｉ
Ｏ2膜、１４…可動部形成膜、１５…可動部、１６…支持部、１７…構造体、２１…Ｂイ
オンを注入したＳｉＯ2膜、２２…支持部、２３…構造体、２５…Ｂイオンを注入したＳ
ｉＯ2膜、２６…支持部、２７…構造体、１００…回路素子を備えたＭＥＭＳ素子、１１
０…半導体基板、１１１…絶縁膜、１１３…Ｐイオンを注入したＳｉＯ2膜、１２１…Ｂ
イオンを注入したＳｉＯ2膜、１１５…可動部、１１６…支持部、１１７…構造体、１３
２…層間絶縁膜、１３３…配線、１３４…層間絶縁膜、１３５…パッシベーション膜、１
３８…開口部。
【図１】
2007111831.tif 000003
【図２】
2007111831.tif 000004
【図３】
2007111831.tif 000005
【図４】
2007111831.tif 000006
【図５】
2007111831.tif 000007
【図６】
2007111831.tif 000008
【図７】
2007111831.tif 000009
【図８】
2007111831.tif 000010
【図９】
2007111831.tif 000011